便携式多用途光色测量仪的研究

摘要

该论文研究了以往的光度和色度测量仪的优缺点,设计了利用液晶屏的可视化界面,键盘的灵活控制,只要换上不同的光电探头,启动不同的测量软件,就能对光度和色度(如亮度、照度、光通量、色坐标等)进行测量的仪器.全文共分七章. 第一章阐述了光度学和色度学中的一些基本量和基本参数,以及各种光度和色度仪器的广泛应用,并在此基础上提出了课题的研究方向. 第二章阐述了光度和色度测量的基本原理,测量的方法及其仪器的工作原理.其中包括照度、光通量、亮度、色度的测量原理. 第三章阐述了光度探测器和色度探测器的匹配原理.这是制作光电探测器的理论基础,最后提出了系统的整体设计方案. 第四章阐述了系统的硬件设计,这是该论文的重点.主要包括光电转换和信号前置放大电路、液晶屏和键盘接口电路和基于I<'2>C总线的数据存储器电路.在电路的设计中,使系统具备高精度、低功耗、小型化,努力达到系统便携式的要求. 第五章阐述了整个系统的软件设计.整个软件是菜单式的,重点介绍了色品坐标和亮度测量的软件,包括标准输入、系统定标和测量子程序. 第六章对系统的精度和实验结果做了分析.主要以色品坐标和亮度测量为主,并阐述了色差的测量.

目录

文摘

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致谢

第一章 绪论

§1.1光度学中的基本量

§1.2光、颜色与视觉

§1.3色度学中几个重要参数：明度、色度、饱和度和格拉斯曼颜色混合

§1.4 1931CIE(色度)标准观察者

§1.5课题的提出

第二章 光度和色度测量的基本原理、方法及其仪器

§2.1光度测量的原理

§2.1.1目视光度测量法

§2.1.2客观测量法

§2.2光度基本量的测量

§2.2.1光通量的测量

§2.2.2照度测量

§2.2.3亮度测量

§2.3颜色测量的基本原理

§2.3.1颜色测量的原理

§2.3.2 CA-100美能达CRT彩色分析仪

§2.3.3彩色亮度计

第三章 系统设计

§3.1光度探头的匹配

§3.1.1探头的光谱响应特性

§3.1.2光探头的V(λ)匹配

§3.1.3修正系数的应用

§3.1.4光探头的质量指标

§3.2色度探头的匹配

§3.3系统设计方案

第四章系统硬件设计

§4.1光电转换和信号前置放大电路设计

§4.2基于I2C总线的数据存储器

§4.2.1 I2C总线的基本原理

§4.2.2 I2C总线的接口电路

§4.2.3 I2C总线的信号定义

§4.2.4 I2C总线上的数据传送格式

§4.3液晶接口电路

§4.4键盘接口电路

§4.5模/数转换

§4.6 RS232串行接口控制

§4.7微处理器系统

第五章 系统软件设计

§5.1系统的整体软件

§5.2色品坐标和亮度测量软件的总体功能

§5.2.1软件的流程图及其说明

§5.2.2输入标准菜单

§5.2.3系统定标

§5.2.4测量子程序

第六章 精度分析和实验结果

§6.1系统测量精度

§6.2数据与分析

§6.3仪器的扩展讨论

第七章总结

参考文献

附录